TVS二極管與常見的穩(wěn)壓二極管的工作原理相似，如果高于標志上的擊穿電壓，TVS二極管就會導通，與穩(wěn)壓二極管相比，TVS二極管有更高的電流導通能力。TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時，以10^-12S 量級速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，同時吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率。使兩極間的電壓箝位于一個安全值，有效地保護電子線路中的精密元器件免受浪涌脈沖的破壞。

用于保護電子線路中的精密元器件免受浪涌脈沖的破壞

瞬變電壓抑制二極管是用于保護電子線路中的精密元器件免受浪涌脈沖的破壞的產品。TVS管，對電路進行快速過壓保護，分雙極型和單極型兩種，按峰值功率(500W-5000W)和電壓(8.2V～200V)分類。

TVS(Transient Voltage Suppressors)二極管，是在齊納二極管工藝基礎上發(fā)展起來的一種高效電路保護元器件。這種二極管，亦被稱為TVS管、瞬態(tài)電壓抑制二極管、瞬變抑制二極管、瞬態(tài)電壓抑制器或雪崩擊穿二極管，具備單向和雙向兩種類型。在面臨瞬間高能量沖擊時，TVS二極管能夠以極快的速度，在PS秒級內將高阻抗轉變?yōu)榈妥杩?，從而吸收大電流并限制兩端電壓在預定范圍內，保障后續(xù)精密元器件免受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的損害。

硅瞬變電壓吸收二極管以其迅速的響應能力(小于1ns)和強大的浪涌電流吸收能力，廣泛應用于設備電路的保護，包括集成電路、MOS器件、混合電路及其對電壓敏感的半導體器件。它可有效抵御靜電、電感性負載切換和感應雷擊等帶來的瞬變過電壓影響。此外，根據(jù)不同應用需求，硅瞬變電壓吸收二極管提供了多種封裝方式，如表面貼裝和普通二極管封裝等，以滿足各種復雜場景的保護需求。

硅瞬變電壓吸收二極管具有極快的響應時間(亞納秒級)和相當高的浪涌吸收能力，及極多的電壓檔次?？捎糜诒Ｗo設備或電路免受靜電、電感性負載切換時產生的瞬變電壓，以及感應雷所產生的過電壓。TVS管有單方向(單個二極管)和雙方向(兩個背對背連接的二極管)兩種，它們的主要參數(shù)是擊穿電壓、漏電流和電容。使用中TVS管的擊穿電壓要比被保護電路工作電壓高10%左右，以防止因線路工作電壓接近TVS擊穿電壓，使TVS漏電流影響電路正常工作;也避免因環(huán)境溫度變化導致TVS管擊穿電壓落入線路正常工作電壓的范圍。TVS管有多種封裝形式，如軸向引線產品可用在電源饋線上;雙列直插的和表面貼裝的適合于在印刷板上作為邏輯電路、I/O總線及數(shù)據(jù)總線的保護。

TVS管在使用中應注意的事項：·對瞬變電壓的吸收功率(峰值)與瞬變電壓脈沖寬度間的關系。手冊給的只是特定脈寬下的吸收功率(峰值)，而實際線路中的脈沖寬度則變化莫測，事前要有估計。對寬脈沖應降額使用?！π‰娏髫撦d的保護，可有意識地在線路中增加限流電阻，只要限流電阻的阻值適當，不會影響線路的正常工作，但限流電阻對干擾所產生的電流卻會大大減小。這就有可能選用峰值功率較小的TVS管來對小電流負載線路進行保護?！χ貜统霈F(xiàn)的瞬變電壓的抑制，尤其值得注意的是TVS管的穩(wěn)態(tài)平均功率是否在安全范圍之內?！ぷ鳛榘雽w器件的TVS管，要注意環(huán)境溫度升高時的降額使用問題。

·特別要注意TVS管的引線長短，以及它與被保護線路的相對距離?！ぎ敍]有合適電壓的TVS管供采用時，允許用多個TVS管串聯(lián)使用。串聯(lián)管的最大電流決定于所采用管中電流吸收能力最小的一個。而峰值吸收功率等于這個電流與串聯(lián)管電壓之和的乘積。·TVS管的結電容是影響它在高速線路中使用的關鍵因素，在這種情況下，一般用一個TVS管與一個快恢復二極管以背對背的方式連接，由于快恢復二極管有較小的結電容，因而二者串聯(lián)的等效電容也較小，可滿足高頻使用的要求?！す腆w放電管 固體放電管是一種較新的瞬變干擾吸收器件，具有響應速度較快(10～20ns級)、吸收電流較大、動作電壓穩(wěn)定和使用壽命長等特點。固體放電管與氣體放電管同屬能量轉移型。

當外界干擾低于觸發(fā)電壓時，管子呈截止狀。一旦干擾超出觸發(fā)電壓時，伏安特性發(fā)生轉折，進入負阻區(qū)，此時電流極大，而導通電阻極小，使干擾能量得以轉移。隨著干擾減小，通過放電管電流的回落，當放電管的通過電流低于維持電流時，放電管就迅速走出低阻區(qū)，而回到高阻態(tài)，完成一次放電過程。固體放電管的一個優(yōu)點是它的短路失效模式(器件失效時，兩電極間呈短路狀)，為不少應用場合所必須，已在國內外得到廣泛應用。固體放電管的電壓檔次較少，比較適合于作網絡、通信設備，乃至部件一級的保護。

硅瞬變電壓吸收二極管，簡稱TVS二極管，是一種重要的電子元件，用于保護電路免受瞬變電壓的損害。下面我們將從工作原理、應用場景及選型要點三個方面，全面了解這種關鍵的電路保護元件。

一、硅瞬變電壓吸收二極管的工作原理

硅瞬變電壓吸收二極管是一種特殊的二極管，其工作原理基于PN結的雪崩擊穿。當瞬變電壓超過其擊穿電壓時，TVS二極管會迅速導通，將過高的電壓鉗制在預定值上，并將多余的能量以熱量的形式耗散，從而保護電路中的其他元件不受損壞。

二、硅瞬變電壓吸收二極管的應用場景

硅瞬變電壓吸收二極管廣泛應用于各種電子設備中，以提供有效的過電壓保護。以下是一些典型的應用場景：

1. 通信設備：在通信設備中，TVS二極管可以保護敏感的電子元件免受雷電、靜電等引起的過電壓損害。

2. 汽車電子：汽車電子系統(tǒng)對電壓波動非常敏感，TVS二極管能夠提供穩(wěn)定的電路保護，確保汽車電子系統(tǒng)的正常運行。

3. 工業(yè)控制：在工業(yè)控制系統(tǒng)中，TVS二極管可以防止因電力波動或外部干擾引起的過電壓對系統(tǒng)造成損壞。

三、硅瞬變電壓吸收二極管的選型要點

在選擇硅瞬變電壓吸收二極管時，需要考慮以下幾個關鍵因素：

1. 擊穿電壓：選擇合適的擊穿電壓是確保TVS二極管有效工作的關鍵。擊穿電壓應略高于被保護電路的正常工作電壓。

2. 鉗制電壓：鉗制電壓決定了在過電壓事件發(fā)生時，TVS二極管能夠將電壓限制在多少以內。選擇合適的鉗制電壓可以確保被保護電路的安全。

3. 峰值脈沖電流：這是指TVS二極管能夠承受的最大瞬時電流。在選擇時，需要確保所選二極管的峰值脈沖電流能夠滿足電路保護的需求。

綜上所述，硅瞬變電壓吸收二極管在電路保護中發(fā)揮著重要作用。通過深入了解其工作原理、應用場景及選型要點，我們可以更好地利用這種元件來確保電子設備的穩(wěn)定運行。